• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.21 no.4
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• pp.331-355
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• 1997

본 연구에서는 에어챔버가 설치된 펌프관로계에서 수격현상에 대한 현장실험을 실시하고, 에어챔버의 입력변수 및 설계인자가 수격현상에 어떠한 영향을 미치는지 수치계산과 실험을 통하여 조사한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 수치계산에 사용된 입력변수중 폴리트로프지수, 오리피스 유량계수, 압력파 전파속도순으로 수격현상에 대한 영향이 크게 나타났으며, 수치계산은 이 변수값이 각각 1.3, 0.7, 1,050m/s일 때 측정된 압력변동 및 공기체적변화를 가장 잘 모사하였다. (2) 에어챔버내 초기공기체적이 증가하면 압축공기의 압력변화율이 작아지기 때문에 수격현상의 주기는 길어지고, 관로내 압력변화는 감소하였다. 측관에 설치한 오리피스 내경을 줄임으로써 상승압은 상당히 완화되었으며, 시간이 지남에 따라 수격작용도 보다 빨리 감쇄되었다. 수치계산결과는 수격현상의 1-2주기까지 측정값과 비교적 잘 일치하였으며, 펌프관로계에 작용하는 최대.최소압력 및 그 발생시간도 합리적으로 예측되었다. (3) 수치계산은 측정된 과도특성 값들을 약 5%이내의 오차로 예측하였으며, 개발된 전산프로그램은 실제 펌프관로계에 대한 수격완화장치를 설계하는데 매우 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.49 no.3
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• pp.243-248
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• 2016

This study was conducted to evaluate the applicability and efficiency of water supply using hydraulic ram pump. Study area is the Imgok-ri, Hwanam-myeon, Sanju-si, Kyeongsangbuk-do. There is an abandoned coal mine, where groundwater is discharged from its entrance with a flow rate of approximately $260m^3/day$. Hydraulic ram pump uses the waterhammer phenomenon and utilizes the power of falling water for pumping part of that water to a higher elevation than the water sources without electric power. To determine the efficiency of hydraulic ram pump, the flow rate was measured at three points according to the altitude difference (${\Delta}h=19m$ (point 1), 30 m (point 2), 40 m (point 3)). Flow rate measured at 1, 2, and 3 were about $8.6{\sim}10.8m^3/day$, $3.98{\sim}4.39m^3/day$, and $2.35{\sim}2.59m^3/day$, respectively. The current results suggested that, hydraulic ram pump could be applicable for the water supply system in mountain areas without external power supply.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2009.06a
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• pp.177-178
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• 2009

Hydraulic Transients would be occurred since pressure is increased or decreased when water speed inside of pipeline is rapidly changed A study on water hammer has become more important because the pumping stations were big and the systems conveying the fluid through the large and long transmission pipelines were complex. In this study, the method of characteristic line was adopted to evaluate the valve-induced water hammer phenomena in a pumps feedwater system.

• Plant Journal
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• v.15 no.4
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• pp.36-42
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• 2019

In recent, according to the tightening of environment regulation policy, the height of the site of the power plant is increased and the length of the cooling water pipe is increased. This has a serious impact on the stability of the plant. This study analyzes the transient phenomenon using LIQT 7.2, an unsteady state one-dimensional analysis software, to secure the stability of 1,000 MW high-capacity coal-fired power plant cooling water system with high head. To prevent water hammer, The effects on performance characteristics were predicted by individual and combination application. The surge pressure of the cooling water which occurs when the pump was stopped without installing the anti-surge devices was the largest at the pump outlet side. The most effective and simple way to reduce surge pressure in these cooling water systems is to combine a vacuum breaker with a hydraulic non-return valve, which is an essential device for pump protection.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.4
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• pp.374-381
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• 1990

수격해석은 최근의 펌핑 설비의 중요한 선결 과제이고 산업계에서도 자주 문제시되고 있으므로 본 글은 직접 전원 차단으로 인한 수격현상 해석을 수행하는 데 도움이 되도록 여러 문헌을 분 석하여 간략히 정리하였고 그 분석으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 직경이 다른 관, 분기관 및 병열관 등의 경우는 2절에서와 같이 등가치를 계산함으로써 해석을 단순화한다. (2) 수주 분리시 유체 정지시간, 이동거리 및 보급수량은 3절에 따라 산출하며 이는 수격방지장치 용량 결정의 기초자료가 된다. (3) 실제 펌핑 설비에서 수격현상의 발생은 대부분이 예기치 않는 펌프 전원차단시에 기인된다. 이때의 수격현상 해석을 실용선도에 의해 4.1에 따라 관로내 각 지점의 최고 및 최저 압력을 산출한다. (4) 끝으로 기존 참고문헌에 의한 해석은 여러 가지의 어려운 한계가 존재하므로 추후 수격해석 방안으로서는 특정방정식을 이용한 컴퓨터 수치해석 수행되어야 될 것으로 사료된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.16 no.4
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• pp.187-193
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• 2007

Water hammer following the tripping of pumps can lead to overpressures and negative pressures. Reduction in overpressure and negative pressure may be necessary to avoid failure, to improve the efficiency of operation and to avoid fatigue of system components. The field tests on the water hammer have been conducted on the pump rising pipeline system with an air chamber. The hydraulic transient is modeled using the method of characteristics. Minimizing the least squares problem representing the difference between the measured and predicted transient response in the system performs the calibration of the simulation program. Among the input variables used in the water hammer analysis, the effects of the polytropic exponent, the discharge coefficient and the wave speed on the result of the numerical analysis were examined. The computer program developed in this study will be useful in designing the optimum parameters of an air chamber for the real pump pipeline system. The correct selection of air chamber size and the effects of related parameters to minimize water hammer have been investigated by both field measurements and numerical modeling.

• Fire Science and Engineering
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• v.29 no.1
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• pp.53-59
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• 2015

Water hammering created by an unsteady flow in pipeline systems can cause excessive change in pressure, vibration, and noise. So, water hammer analysis is very important for limiting the damage caused to pipeline, pump and valve systems by operation conditions. On the other hand, water hammer arrester has been manufactured and used in order to minimize the damage caused by water hammering phenomenon in domestic, and it has been produced and installed as the low cost-oriented because of being no separate standard in the meanwhile. Therefore, our research team investigated about the standardization of water hammer arrester performance through the various methods, such as test methods for verification of one pipe, assuming the occurrence of water hammer in a water-based fire extinguishing system, separated for opening impact pressure and shut off impact pressure and for a branch pipe in order to make guideline for water hammer arrester performance. And finally, verified the performance of the water hammer pressure as the simple mechanical way using the U-shaped pipe and a test weight, so KFI standards for the water hammer arrester could be established.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 1998.02a
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• pp.193-202
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• 1998

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.159-159
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• 2011

수자원 공급의 시 공간적 편차가 큰 우리나라에서는 수자원을 이용하기 위해서 다수의 댐을 건설하고 있다. 특히, 생활수준의 향상으로 용수 수요가 급증하였기 때문에 용수가 부족한 곳에는 광역상수도 사업 등을 통하여 용수를 공급하고 있다. 댐에서 용수가 공급되기까지의 과정은 일종의 관수로 흐름으로 생각할 수 있다. 관수로 내를 흐르는 유체가 갑자기 정지하게 되면, 유체 운동 에너지의 변화가 유발되고, 그로 인해 관내에 급격한 압력의 상승이 일어나게 된다. 반대로 정지하고 있던 유체가 빠른 속도로 흐르게 되면 압력 감소가 급격하게 발생한다. 이와 같이 유체 운동 상태의 급변에 의한 압력변화와 그에 따른 압력파가 음속의 속도로 상 하류로 전파되는 현상을 수격작용(waterhammer)이라 한다. 통상적으로 수격작용은 밸브 개폐 정도가 갑자기 바뀔 때, 펌프의 급격한 기동이나 정지 시, 터빈 내 전력소요가 갑자기 바뀔 때, 댐 수위의 갑작스런 변화, 펌프 임펠러의 진동, 물 수요의 급격한 변화 등에 의해 발생하며, 수격작용은 유체의 질량과 운동량 때문에 관 벽에 큰 힘을 가하게 되어 정상적인 동수압 보다 몇 배나 큰 압력을 발생시킴으로 관 자체는 물론 펌프, 밸브, 터빈 등 관 시설물을 파손시키거나 진동, 소음 등을 야기시킴으로 대규모 건물, 공장, 발전소 등을 설계할 경우 그에 대한 적절한 대책을 강구하여야 한다. 특히 댐에 연결된 저수지 또는 조정지로부터의 도수로가 압력수로이며 그 길이가 상당히 크면 수차가 급정지했을 경우 수격작용에 의해서 압력터널 내에 과도한 압력상승이 일어난다. 이 압력상승을 방지함과 함께 발전소 부하의 증감에 따라서 수량을 공급하거나, 흡수할 목적으로 압력도수로와 수압관과의 접합부에 자유수면이 있는 수조를 설치한다. 이것을 조압수조(surge tank)라 한다(최영박, 1979). 조압수조에서 부하의 급속한 차단에 의해서 수차로 유입될 수량이 차단되면 도수로 내로 흘러 들어온 물은 관성 때문에 수조 내의 수위를 상승시키고, 수조 수위가 어느 정도 이상으로 되어 저수지 수위 보다 상승하면 수조로의 유입이 정지하고 반대로 수조에서 저수지로 역류하여 수조수위는 하강한다. 즉, 조압수조는 도수로 내에 발생한 과도한 압력을 수조 내 수면의 승강운동을 이용하여 감소시키고 원래의 안정적인 수위로 회복시킨다. 본 연구에서는 수격작용에 대한 댐 안정성을 확보하는 수단 중의 하나인 조압수조에 대해 살펴보았다. 연구대상으로 용담댐을 선정하였다. 용담댐에 대한 기존의 검토결과 수직 갱의 지름이 5m 이상이면 조압수조의 동적안정조건을 만족 시키는 것으로 조사되었다. 댐의 설계홍수위인 EL. 265.5m를 기준으로 조압수조의 안정성을 감소시키지 않는 범위 내에서 조압수조 내 격벽 설치 유 무에 따른 수조의 최적 크기를 산정하였다. 산정결과를 분석한 결과 동일 조건에서 격벽을 설치한 경우가 격벽을 설치하지 않은 경우에 비해서 조압수조의 면적이 약 21% 감소하는 것으로 나타났다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.4 no.4 s.13
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• pp.16-21
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• 2001

The field tests on the waterhammer were carried out for PalDang intake pumping station of the metropolitan water supply 5th stage project. The pumping station was equipped with the pump control valve as the main surge suppression device and the surge relief valve as auxiliary. However, the pump control valve had not been early controlled in the planned closing mode, and the slamming occurred to the valve which abruptly closed during the large reverse flow. Because the pressure wave caused by the pump failure was superposed on the slam surge, the upsurge increased so extremely that the shaft of the valve was damaged. It was desirable that the surge relief valve was installed in the pumping station or near the pump exit for the delay of response. After reforming the oil dashpot of the pump control valve, the sliming disappeared and the measured pressure was in fairly good agreement with the results of simulation. In case of three pumps for ${\phi}2,600$ pipeline being simultaneously tripped, the pressure head in the pumping station increased to 95.6 m, and the upsurge caused by the emergency stop of four pumps for ${\phi}2,800$ pipeline was 89.6m. We concluded that the pumping station acquired the safety and reliability for the pressure surge.